一類非線性隨機(jī)系統(tǒng)的滿意控制與濾波.pdf

1、本文研究了一類非線性隨機(jī)系統(tǒng)的滿意控制與滿意濾波問題。論文的每一章中，針對(duì)此類非線性隨機(jī)系統(tǒng)，首先對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性以及由工程實(shí)踐所要求的預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)性能指標(biāo)(如系統(tǒng)(協(xié))方差指標(biāo)、H∞性能指標(biāo)、H2性能指標(biāo)等)進(jìn)行了分析，并給出了系統(tǒng)存在參數(shù)不確定、外部干擾、內(nèi)部非線性擾動(dòng)等因素下的魯棒漸近隨機(jī)穩(wěn)定或魯棒指數(shù)隨機(jī)穩(wěn)定的充分條件。其次，討論了控制器或?yàn)V波器的綜合問題，給出了所有預(yù)先設(shè)定的性能指標(biāo)都得到滿足的前提條件下，理想控制器或

2、濾波器存在的充分條件，并歸結(jié)為求解一組線性矩陣不等式(LMI)。本文研究的內(nèi)容包括以下幾方面：
　　 ●第1章介紹了課題的研究背景與動(dòng)機(jī)，提出了論文所要研究的問題，同時(shí)概括了論文的主要貢獻(xiàn)。
　　 ●第2章給出了待研究的非線性隨機(jī)系統(tǒng)的帶有方差約束的魯棒H∞控制器的設(shè)計(jì)方法。建立了統(tǒng)一的框架，使得系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性能、H∞性能指標(biāo)與系統(tǒng)方差約束同時(shí)得到滿足。在此結(jié)果的基礎(chǔ)上，本章考慮了非線性隨機(jī)系統(tǒng)的兩類優(yōu)化問題，一類優(yōu)化

3、H∞性能指標(biāo)，另一類優(yōu)化系統(tǒng)方差指標(biāo)。
　　 ●第3章針對(duì)此類含有不確定參數(shù)與不完全量測(cè)的非線性隨機(jī)系統(tǒng)，給出了魯棒濾波器的設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)的不完全量測(cè)用滿足特定條件概率分布的二值切換的隨機(jī)序列來描述。首先建立了濾波誤差系統(tǒng)同時(shí)滿足指數(shù)均方穩(wěn)定與誤差方差上界約束的充分條件，其次給出了所求濾波器的具體算法。
　　 ●第4章針對(duì)此類不確定非線性隨機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了帶有方差約束的魯棒容錯(cuò)控制器。本章所采用的傳感器失效模型也比傳統(tǒng)的失

4、效模型更貼近實(shí)際。
　　 ●第5章為待研究的非線性隨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于狀態(tài)估計(jì)器的耗散控制器，使得閉環(huán)系統(tǒng)的指數(shù)穩(wěn)定性能與耗散性能同時(shí)滿足，并且系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)方差不超過預(yù)先設(shè)定的上界。
　　 ●第6章研究了此類非線性隨機(jī)時(shí)變系統(tǒng)的魯棒H∞控制器的設(shè)計(jì)問題。利用遞推線性矩陣不等式(RLMI)方法，設(shè)計(jì)了輸出反饋控制器，滿足在有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到閉環(huán)系統(tǒng)的H∞性能要求。
　　 ●第7章針對(duì)此類不確定非線性隨機(jī)系統(tǒng)，采用滑?？?/p>

5、制(SMC)的方法，設(shè)計(jì)了滿足預(yù)設(shè)的H2性能指標(biāo)的魯棒控制器。本章所考慮的非線性同時(shí)包含匹配非線性與不匹配非線性。針對(duì)此類不確定非線性隨機(jī)系統(tǒng)，提出了一種新的離散時(shí)間的滑模切換函數(shù)，利用這種切換函數(shù)，多種經(jīng)典的隨機(jī)非線性可以采用SMC方法來處理。
　　 ●第8章討論了此類帶有隨機(jī)時(shí)滯的不確定非線性系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)問題。本章所考慮的隨機(jī)時(shí)滯用服從Bernoulli分布的隨機(jī)序列描述，并且不同的狀態(tài)分量帶有不同的時(shí)滯。本章設(shè)計(jì)了離散